專利名稱：一種用于工程機械的混合動力機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種一種動力機構，具體涉及一種用于工程機械的混合動力機構。
背景技術：
隨著科學技術的不斷進步，在建筑、水利等工程領域，各類施工機械開始被廣泛的 使用，諸如挖掘機、起重機、推土機等等，這類用于工程建設的施工機械統稱為工程機械。工程機械主要由驅動裝置、行走裝置、工作裝置、控制裝置及駕駛室構成，其中驅 動裝置是工程機械的動力源，一般包括發動機及液壓泵，發動機是驅動裝置的核心部件，為 整個工程機械提供動力，并且驅動液壓泵工作輸出液壓油從而驅動工作裝置動作，駕駛室 為操作人員提供了乘坐空間，并且在其內部配套設置有控制器、操縱箱等操控裝置供操作 人員操控工程機械。然而在實際的使用中，由發動機驅動液壓泵工作，驅動液壓泵的扭矩會隨著外界 條件的變化而上下波動，發動機無法平穩工作，進而會影響到工程機械的正常工作。為了降 低發動機的輸出扭矩的波動，使得發動機可以平穩工作，通常會再接入一電機，當液壓泵需 要輸入的功率較大的時候，電機就作為電動機使用，幫助發動機驅動液壓泵，而當液壓泵需 要輸入的功率較小的時候，電動機就作為發電機使用，將發動機的超出需求的能量轉化為 電能儲存起來。目前發動機和液壓泵之間接入電機的方式是采用同軸相連的方式，即發動機的輸 出軸、泵的輸入轉軸和電機的轉子共用一根軸，旋轉速度相同。然而，交流永磁同步電機的 轉速高，轉矩越小，體積越小，效率越高，成本也就越低，但是按照目前的同軸相連的方式， 電機的轉速受到發動機和液壓泵的轉速的限制，不方便提高電機的轉速，因而造成電機的 體積過大，且效率也不高，成本也較高。
發明內容
本發明目的是提供一種用于工程機械的混合動力機構，通過對結構的改進，使得 電機轉速可調節，提高了電機的效率，并使得電機體積減小，成本降低。為達到上述目的，本發明采用的技術方案是一種用于工程機械的混合動力機構， 所述混合動力機構由發動機、液壓泵及電機構成，所述發動機的輸出軸經分動箱分別與所 述液壓泵的輸入軸及電機的轉子軸連接。進一步的技術方案，所述分動箱內設有齒輪結構，所述齒輪結構包括第一齒輪、第 二齒輪及第三齒輪，所述第一齒輪分別與第二齒輪及第三齒輪嚙合，所述第一齒輪輸入端 與所述發動機輸出軸連接，所述第二齒輪輸出端與所述電機的轉子軸連接，所述第三齒輪 輸出端與所述液壓泵的輸入軸連接。 上述技術方案中，本機構在使用時，當液壓泵需要輸入的功率較小的時候，電機作 為發電機使用，所發電能儲存在儲能器中，發動機帶動的第一齒輪為主動齒輪，和電機同軸 相連的第二齒輪以及和液壓泵同軸相連的第三齒輪均為被動齒輪，發動機輸出軸轉動驅動第一齒輪轉動，第一齒輪轉動從而帶動第二、第三齒輪轉動，進而驅動液壓泵工作，同時驅 動電機發電，此時，發動機、電機和液壓泵的功率關系為發動機輸出的功率=液壓泵輸入 功率+發電機輸入功率。當液壓泵需要輸入的功率較大的時候，電機作為電動機使用，消耗 儲能器中儲存的電能，轉化為旋轉動能，發動機輸出軸帶動的第一齒輪和與第一齒輪嚙合 的第二齒輪均為主動齒輪，和液壓泵同軸連接的第三齒輪是被動齒輪，第二齒輪幫助第一 齒輪共同驅動和液壓泵同軸相連的第三齒輪轉動，此時，發動機、電機和液壓泵的功率關系 為發動機輸出功率+電機輸入功率=液壓泵輸入功率。另一種技術方案，所述分動箱內設有齒輪結構，所述齒輪結構包括相互嚙合的第一齒輪及第二齒輪，所述第一齒輪輸入端與所述發動機的輸出軸連接，所述第一齒輪的輸 出端與所述液壓泵的輸入軸連接，所述第二齒輪與所述電機的轉子軸連接。由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點1、由于本發明通過在發動機與電機及液壓泵之間增設一分動箱，發動機的輸出軸 經分動箱分別與所述液壓泵的輸入軸及電機的轉子軸連接，通過改變第一齒輪和第二齒輪 的齒數比，改變電機和發動機的轉速比，從而提高電機的轉速及效率，減小電機的體積，降 低電機的成本；2、本發明中發動機通過分動箱分別與電機和液壓泵連接，使得電機和液壓泵可以 并排布置，較之以往電機和液壓泵布置在同一軸線上，距離減小，降低了布局的難度；3、本發明結構簡單，使用方便，且易于實現，適合推廣使用。
圖1為本發明實施例一的結構示意圖；圖2為本發明實施例一的結構原理圖；圖3為本發明實施例二的結構原理圖。其中1、發動機；2、電機；3、液壓泵；4、分動箱；5、第一齒輪；6、第二齒輪；7、第三齒輪。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述實施例一參見圖1、2所示，一種用于工程機械的混合動力機構，所述混合動力機 構由發動機1、液壓泵3及電機2構成，所述發動機1的輸出軸經分動箱4分別與所述液壓 泵3的輸入軸及電機2的轉子軸連接，所述分動箱4內設有齒輪結構，所述齒輪結構包括第 一齒輪5、第二齒輪6及第三齒輪7，所述第一齒輪5分別與第二齒輪6及第三齒輪7嚙合， 所述第一齒輪5與所述發動機1輸出軸連接，所述第二齒輪6與所述電機2的轉子軸連接， 所述第三齒輪7與所述液壓泵3的輸入軸連接。使用中，液壓泵需要輸入的功率大小從根本上來說是根據外負載的大小來決定 的，可以通過兩種途徑判斷，第一是通過駕駛員的操作意識來判斷，比如在挖掘機上駕駛員 希望泵的流量加大時候，就通過加大扳手的角度來說明挖掘機需要輸出的功率大；第二是 通過在回油路上增加檢測，檢測到損失流量大的時候就說明泵的排量超出了需求，挖掘機 需求輸出的功率小。混合動力機構中的電機在控制器的作用下，既可以作為電動機使用，又可以作為發電機使用，該控制器可以接受總控制器發來的信號，根據總控制器的要求控制電機的轉速、功率及輸入輸出力矩，實現電動機到發電機的轉換。當液壓泵需要輸入的功率較小的時候，電機作為發電機使用，所發電能儲存在儲 能器中，發動機帶動的第一齒輪為主動齒輪，和電機同軸相連的第二齒輪以及和液壓泵同 軸相連的第三齒輪均為被動齒輪，發動機輸出軸轉動驅動第一齒輪轉動，第一齒輪轉動從 而帶動第二、第三齒輪轉動，進而驅動液壓泵工作，同時驅動電機發電，此時，發動機、電機 和液壓泵的功率關系為發動機輸出的功率=液壓泵輸入功率+發電機輸入功率。當液壓 泵需要輸入的功率較大的時候，電機作為電動機使用，消耗儲能器中儲存的電能，轉化為旋 轉動能，發動機輸出軸帶動的第一齒輪和與第一齒輪嚙合的第二齒輪均為主動齒輪，和液 壓泵同軸連接的第三齒輪是被動齒輪，第二齒輪幫助第一齒輪共同驅動和液壓泵同軸相連 的第三齒輪轉動，此時，發動機、電機和液壓泵的功率關系為發動機輸出功率+電機輸入 功率=液壓泵輸入功率。實施例二 參見圖3所示，一種用于工程機械的混合動力機構，所述混合動力機構 由發動機、液壓泵及電機構成，所述發動機的輸出軸經分動箱分別與所述液壓泵的輸入軸 及電機的轉子軸連接，所述分動箱4內設有齒輪結構，所述齒輪結構包括相互嚙合的第一 齒輪5及第二齒輪6，所述第一齒輪輸入端與所述發動機的輸出軸連接，所述第一齒輪的輸 出端與所述液壓泵的輸入軸連接，所述第二齒輪與所述電機的轉子軸連接。當電機作為電動機使用時，發動機帶動的第一齒輪為主動齒輪，和電機同軸相連 的第二齒輪為主動齒輪，發動機輸出軸轉動驅動第一齒輪轉動，電動機運動驅動第二齒輪 轉動進而幫助驅動第一齒輪轉動，最終驅動液壓泵工作，此時，發動機、電機和液壓泵的功 率關系為液壓泵的輸入功率=發動機輸出功率+電動機輸出功率。當電機作為發電機使 用時，發動機輸出軸帶動的第一齒輪為主動齒輪，和發電機同軸連接的第二齒輪是被動齒 輪，此時，發動機、電機和液壓泵的功率關系為發動機輸出功率=液壓泵輸入功率+發電 機輸入功率。
權利要求
一種用于工程機械的混合動力機構，所述混合動力機構由發動機(1)、液壓泵(3)及電機(2)構成，其特征在于所述發動機(1)的輸出軸經分動箱(4)分別與所述液壓泵(3)的輸入軸及電機(2)的轉子軸連接。
2.根據權利要求1所述的一種用于工程機械的混合動力機構，其特征在于所述分動 箱(4)內設有齒輪結構，所述齒輪結構包括第一齒輪(5)、第二齒輪(6)及第三齒輪(7)，所 述第一齒輪(5)分別與第二齒輪(6)及第三齒輪(7)嚙合，所述第一齒輪(5)輸入端與所 述發動機⑴輸出軸連接，所述第二齒輪(6)輸出端與所述電機(2)的轉子軸連接，所述第 三齒輪輸出端(7)與所述液壓泵(3)的輸入軸連接。
3.根據權利要求1所述的一種用于工程機械的混合動力機構，其特征在于所述分動 箱(4)內設有齒輪結構，所述齒輪結構包括相互嚙合的第一齒輪(5)及第二齒輪(6)，所述 第一齒輪輸入端與所述發動機的輸出軸連接，所述第一齒輪的輸出端與所述液壓泵的輸入 軸連接，所述第二齒輪與所述電機的轉子軸連接。
全文摘要
本發明公開了一種用于工程機械的混合動力機構，所述混合動力機構由發動機、液壓泵及電機構成，其特征在于所述發動機的輸出軸經分動箱分別與所述液壓泵的輸入軸及電機的轉子軸連接。本發明通過在發動機與電機及液壓泵之間增設一分動箱，發動機的輸出軸經分動箱分別與所述液壓泵的輸入軸及電機的轉子軸連接，使得電機的轉速可調節，提高了電機的效率，減小電機的體積，降低電機的成本。
文檔編號B60K6/36GK101817303SQ20101015893
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月19日 優先權日2010年4月19日
發明者代晴華, 易迪升, 魏祥雨 申請人:三一重機有限公司